SISTEMI TEHNIČKE EKSPLOATACIJE HIDRAULIČKIH INSTALACIJA

THE SYSTEMS OF TECHNIC EKSPLOATACION OF HYDRAULICAL INSTALLATION

Prof. dr Živoslav Adamović

Mr Ljiljana Radovanović

Mr Eleonora Desnica

U radu su prezentovani sistemi tehničke eksploatacije hidrauličkih instalacija. Biće, zapravo, reči o tehničkom održavanju prema vremenu rada i tehničkom održavanju prema stanju.

Takođe će biti reči o eksploatacijskoj tehnologičnosti, kao osobenosti hidrauličke instalacije.

Ključne reči: sistemi, tehnička eksploatacija, hidraulička instalacija

In the paper are presented systems of technic eksploatacion of hydraulical installation.Will be talking about technic maintenance according to time of work, and technic maintenance according to state.

Also will be talk about technologicaly eksploatacion, as characteristic of hydraulical installation.

Key words: systems, technic eksploatation, hydraulical installation

UVOD

Pod sistemom tehničkog održavanja podrazumeva se celokupnost uzajamno povezanih izvršilaca, tehničkih sredstava i radnih operacija koje su neophodne za održavanje i ponovno obnavljanje instalacija u radnosposobnom stanju u procesu eksploatacije.

U procesu eksploatacije obavlja se tehničko održavanje, opravke, pri kojima se ustanovljuju

neispravnosti i potencijalne nepouzdanosti elemenata i njihova zamena ili opravka. Kao posledica toga, u početnoj etapi eksploatacije ima mesta povećanoj pouzdanosti. Pretpostavlja se da je ovo moguće samo u toku tehničkog održavanja, kao posledica otklanjanja neispravno.

Osnovni zadatak tehničke eksploatacije instalacija je održavanje na ekonomski zasnovanom nivou njihove pouzdanosti koja obezbeđuje neophodnu efikasnost korišćenja i bezbednost rada mašina i opreme.

U različitim oblastima tehnike koriste se sledeći sistemi eksploatacije: do učinka resursa (roka trajanja), do otkaza i do stanja pre otkaza.

Sastavni deo sistema tehničke eksploatacije je sistem tehničkog održavanja: tehničko održavanje prema vremenu rada za određeno vreme (PPR – planom predviđeni remont) i tehničko održavanje prema stanju.

1. TEHNIČKO ODRŽAVANJE PREMA VREMENU RADA (PPR)

Tehničko održavanje prema vremenu rada je danas osnovno za hidraulične instalacije. Tehničko održavanje i remonti obavljaju se u strogo utvrđenim rokovima u zavisnosti od vremena rada sistema za određeno vreme u kome se koristi hidraulična instalacija. Za tehničko održavanje i remont predviđa se periodično zaustavljanje mašine ili tehnološke opreme preko zadatih, po pravilu jednakih intervala vremena.

Tehničko održavanje hidrauličkih sistema je definisano kao:

- preventivno održavanje,

- tekuće održavanje,

- revizija,

- remont.

Pojedini radovi na održavanju u ispravnom stanju mogu se rasščlaniti u tri područja:

- održavanje - mere za očuvanje zadatog stanja, što znači briga da se pomoću odgovarajućih tzv. rezervi za habanje za vreme korisnog radnog veka učini što je moguće manjim;

- inspekcija - dijagnostika - mere za prepoznavanje stvarnog stanja, što znači ustanoviti kako i zašto se nastavlja smanjenje rezervi za habanje;

- popravke - mere za ponovno uspostavljanje zadatog stanja, što znači ponovo nadoknaditi umanjene rezultate, "napuniti" rezerve za habanje.

U osnovi sistema je princip bezbednog roka trajanja shodno kome se pri projektovanju agregata utemeljuje takav nivo pouzdanosti (suvišne čvrstoće) koji bi obezbedio njegov rad bez otkaza u procesu učinka resursa. Ali pošto resurs svakog konkretnog agregata zavisi od mnogih slučajnih faktora, rezerve čvrstoće treba da budu velike da bi obezbedile najlošije uslove eksploatacije.

Sistem PPR ima bitne nedostatke: značajno nedovoljno korišćenje individualnih mogućnosti agregata u sklopova (čvorova) koji se zamenjuju posle učinka resursa između remonta ili naznačenog resursa (eksperiment eksploatacije hidrauličnih instalacija pokazuje da više od 60 % agregata koji dospevaju za remont posle odrađivanja resursa između remonta nalaze se u radno sposobnom stanju); dugotrajni zastoji mašina i tehnološke opreme; značajni utrošci rada koji su izazvani zamenom agregata koji su proizveli resurs, a takođe punim ili delimičnim rasklapanjem i defektacijom pri generalnom ili srednjem remontu; veliki materijalni utrošci za izradu zamenljivog fonda rezervnih delova.

Osim toga, utvrđivanje ograničenja za resurs za sisteme i agregate ne isključuje pojavljivanja otkaza. Analiza pouzdanosti agregata pokazuje da se intenzitet otkaza povećava sa vremenom rada za određeno vreme samo kod 10 ... 15 % agregata. Za ostale agregate intenzitet otkaza ne zavisi od roka trajanja između remonta. Neosnovane provere rada agregata, kao i pri obavljanju profilaktičkih i remontnih radova, same po sebi unose promenu u sistem što može dovesti do povećanja verovatnoće otkaza posle remonta.

2. TEHNIČKO ODRŽAVANJE PREMA STANJU

Opšti proces razvoja tehnike, usavršavanje sistema tehničkog dijagnostikovanja i automatizovane kontrole radne sposobnosti, neophodnost povećanja ekonomskih pokazatelja eksploatacije omogućili su da se uvedu efikasniji i ekonomski opravdaniji metodi tehničkog održavanja instalacija.

Počevši od 60-tih godina, vodeće inostrane firme počele su da primenjuju sistem tehničkog održavanja i remonta prema stanju u procesu eksploatacije hidrauličnih instalacija aviona. Njegovu osnovu čini individualna osnova tehničkog stanja agregata sa ciljem određivanja mogućnosti njihove dalje eksploatacije. Takav sistem omogućava da se iskoristi fizička rezerva radne sposobnosti konkretnog agregata uz uzimanje u obzir neizbežnosti odstupanja konstrukcijskih i tehnoloških parametara u procesu proizvodnje i eksploatacije.

Tehnički sistemi u industriji, pružaju mogućnost primene većeg broja modela održavanja prema stanju, pri čemu moraju postojati određeni neophodni uslovi. Istraživanja su doprinela da se ti modeli svrstaju u dve grupe (sl. 1)

- održavanje prema stanju sa kontrolom parametara, i

- održavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti.

Tehničko održavanje sa kontrolom parametara predviđa eksploataciju hidrauličke instalacije do predotkaznog stanja. Ovaj model održavanja podrazumeva stalnu ili periodičnu kontrolu i merenja tehničkih parametara kojima se određuje tehničko stanje sastavnih delova sistema. Rešenje o aktivnostima održavanja donosi se, kada vrednosti kontrolisanih parametara dostignu “granicu upotrebljivosti”, odnosno predkritični nivo .

Sl. 1. Osnovne metode održavanja prema stanju

Za efikasnu primenu ovog modela neophodno je pri projektovanju agregata razrađivati načine pronalaženja (sistema tehničke dijagnostike) takvih neispravnosti koji do određenog stepena njihovog razvoja ne utiču na radnu sposobnost agregata.

Tehničko održavanje prema tehničkom stanju predviđa obnavljanje neispravnog agregata; pojavljivanje neispravnosti slučajno u vremenu određuje se dijagnostikovanjem agregata u procesu eksploatacije ili pri stupanju u remontno preduzeće za vreme ulazne kontrole. Za pojavljivanje predotkaznog stanja agregata može se iskoristiti princip naznake tolerancija kojom se upozorava na njihove dijagnostičke osobine. Postizanje bilo kojom dijagnostičkom osobinom predotkaznog stanja zahteva profilaktičke radove ili zamene agregata.

Tehničko održavanje sa kontrolom nivoa pouzdanosti predviđa hidrauličke instalacije do otkaza i zasniva se na principu bezbednog otkaza, tj. kada otkaz agregata ne dovodi do otkaza čitavog sistema. Zahtev za bezotkaznost objekta na kome se eksploatiše hidraulična instalacija obezbeđuje se rezervisanjem osnovnih važnih agregata i sistema sa visokom funkcionalnom vrednošću.

Održavanje prema stanju sa kontrolom nivoa pouzdanosti sastoji se u sakupljanju, obradi i analizi podataka o nivou pouzdanosti sastavnih delova sistema i razradi odluke o neophodnim planskim aktivnostima održavanja nakon sniženja nivoa pouzdanosti.

Održavanje prema stanju, predstavlja veoma uspešan način upravljanja procesima održavanja tehničkih sistema, koji ima za cilj sprečavanje pojave stanja “u otkazu” i vraćanje u stanje “u radu”, svakog sistema pojedinačno (kontrola parametara) ili jednorodne grupe sistema (kontrola nivoa pouzdanosti), uz obezbeđenje maksimalno mogućeg perioda rada sistema i minimalno mogućih troškova. Oba prilaza (kontrola parametara i kontrola nivoa pouzdanosti) imaju isti cilj, ali ga postižu na različite načine, što prevashodno zavisi od prirode tehničkog sistema i karaktera procesa promene njegovog tehničkog stanja.

Osnovu sistema tehničkog održavanja za kontrolu pouzdanosti čini operativna ocena pouzdanosti agregata hidraulične instalacije za čitav park proizvoda istog tipa, na osnovu koga se naznačuje obim i periodičnost profilaktičkog tehničkog održavanja. U većini slučajeva za osnovni kontrolni pokazatelj pouzdanosti uzima se parametar toka otkaza. Osim toga, za ocenu pouzdanosti koriste se pokazatelji koji određuju nivo privremenog skidanja agregata u procesu eksploatacije, nivo otkaza u radu, uticaj otkaza na zastoje tehnike, utroške za eksploataciju. Obavlja se takođe iženjerska analiza podataka o defektima i neispravnostima koji su se ispoljili u procesu eksploatacije, rezultata defektacije agregata i kontrolnih demontiranja i montiranja.

Danas se razrađuju automatizovani sistemi kontrole nivoa pouzadnosti na bazi računara. Sistem “RPAT” pripada sistemima automatizovane kontrole pouzdanosti hidrauličnih instalacija avijacijske tehnike, on funkcioniše na bazi informacije koja dospeva iz eksploatacijskih preduzeća u vidu kartica registracije neispravnosti. Sistem obezbeđuje neprekidno prikupljanje, registrovanje, obradu i analizu otkaza na nivou eksploatacijskog preduzeća i daje informaciju o postignutom nivou pouzdanosti. Ova informacija je osnova za planiranje tehničkog održavanja za kontrolu pouzdanosti.

3. EKSPLOATACIJSKA TEHNOLOGIČNOST

Eksploatacijska tehnologičnost je osposobljenost hidrauličke instalacije za brzo i efikasno obavljanje operacija u odnosu na tehničko održavanje i remont u realnim uslovima eksploatacije.

Zahtevi za hidrauličko opremanje koji obezbeđuju eksploatacijsku tehnologičnost zavise od namene hidraulične instalacije. Opšti zahtevi eksploatacijske tehnologičnosti su sledeći:

- konstrukcija hidraulične instalacije treba da omogući da se određuju mesta unutrašnje nehermetičnosti bez demontiranja agregata;

- cevovodima treba da bude obezbeđen slobodan pristup za proveru njihovog stanja i zamenu;

- hidraulični rezervoari treba da budu lako dostupni i zamenljivi (rasklopivi);

- filteri hidrauličnog sistema i hidrauličnih rezervoara treba da budu lako dostupni pri skidanju filtera treba da bude isključeno oticanje tečnosti;

- hidraulične pumpe treba da se instaliraju na lako dostupnim mestima sa pouzdanim i brzo rasklopivim pričvršćivanjem;

- zamena pumpi treba da se obavlja bez ponovne montaže delova sa agregata koji je skinut na ponovo instalirani, oticanje tečnosti iz sistema pri zameni pumpi isključuje se;

- treba da bude obezbeđena kontrola pritisaka pri obavljanju tehničkog održavanja;

- treba da bude predviđena unifikacija hidrauličnih agregata sa relativno malim resursom rada.

Tehničko održavanje hidraulične instalacije uključuje održavanje hidrorezervoara, hidrolinija, pumpi i hidromotora, hidroaparature i radne tečnosti.

Nezavisno od namene i mesta postavljanja instalacije pred njeno puštanje u rad treba obaviti sledeće operacije: proveriti nivo tečnosti u hidrorezervoarima i, ako je neophodno, izvršiti dolivanje, proveriti pričvršćenost svih agregata i elemenata putem spoljašnjeg posmatranja, uveriti se u nepostojanje oticanja tečnosti u hirosistemu, proveriti rad svih hidromašina u praznom hodu i postojanje pritiska u izlivnoj magistrali.

Na kraju radne smene neophodno je očistiti kretače hidrocilindara od prašine, prljavštine i leda i uvući ih u cilindar, postaviti u neutralan položaj poluge za upravljanje, pogledati hidrosistem i pritegnuti spojeve na mestima propuštanja tečnosti.

Eksploatacijska tehnologičnost karakteriše se uopštenim i jediničnim kvantitativnim pokazateljima. Grupa uopštenih pokazatelja karakteriše celokupnost osobina konstrukcije i određuje se sumarnim utrošcima vremena, rada i sredstava za tehničko održavanje, remont, profilaktičke radove, itd., tj. vremenom boravljenja tehnološke opreme i mašina u stanju koje je nesposobno za rad, za razmotreni period eksploatacije.

Jedan od uopštenih pokazatelja eksploatacijske tehnologičnosti je koeficijent spremnosti (pripravnosti) koji se određuje kao verovatnoća toga da se objekat pokaže radno sposobnim u proizvoljnom momentu vremena:

gde je T₀ – srednje vreme rada uređaja između dva uzastopna kvara; T_OB – srednje vreme obnavljanja.

Jednačine pokazatelje karakterišu tehničke osobine konstrukcije hidraulične instalacije i njenih funkcionalnih sistema. Oni se određuju na osnovu specijalnih istraživanja i podataka koji su dobijeni u procesu eksploatacije. Broju jediničnih pokazatelja pripadaju koeficijenti dostupnosti K_D, lake rasklopivosti K_N, zamenljivosti K_Z (tabela 1.), pogodnosti za kontrolu K_K, unifikacije i standardizacije K_U.

Tabela 1. Jedinični pokazatelji eksploatacijske tehnologičnosti

Objekat zamene	KD	KN	Opšte vreme obavljanja zamene objekta, min
Hidrocilindar stuba (oslonca) šasije	1,0	0,5	30
Hidrorezervoar	0,9	0,5	50
Pumpa	0,9	0,37	85
Hidraulična ploča	1,0	1,0	90
Hidraulični razvodnik	0,7	1,0	100
Napomena: KZ =1.

Koeficijent dostupnosti

K_D = T_M / (T_osn + T_dop) ,

gde je T_M - teškoća obavljanja rada u normalnim uslovima; T_osn – teškoća obavljanja rada neposredno na objektu; T_dop – teškoća dopunskih radova (skidanja i postavljanja poklopaca (otvora), demontaža niza instalirane opreme koja ne podleže remontu itd.).

Laka rasklopivost agregata karakteriše se koeficijentom

K_N = 1 - DT_D.M / T_D.M ,

gde je DT_D.M – povećanje teškoća demontažno-montažnih radova u poređenju sa standardnom vrednošću T_D.M (za standarde se uzima vrednost koja je zadata u tehničkim zahtevima, ili analognog proizvoda, koji je uzet za standard).

Koeficijent zamenljivosti

K_Z = 1 - T_P.K / (T_P.K + T_D.M) ,

gde je T_P.K – teškoća radova za podešavanje i kontrolno-regulacionih radova pri zameni agregata, čov.-č.

Koeficijent pogodnosti za kontrolu

gde je T_i – teškoća kontrole i-tog agregata, koji ne zahteva demontažu; T_j – teškoće kontrole j-tog agregata koji zahteva demontažu; ki, kj – frekvencija kontrole agregata u toku perioda između remonta, koji ne zahteva i koji zahteva demontažu analogno; n_z, n_n – broj agregata koji zahtevaju i koji ne zahtevaju demontažu za kontrolu analogno.

Nivo unifikacija i standardizacije ocenjuje se koeficijentom

K_U = N_U / (N_N.U+N_U) ,

gde je N_U – broj unifikovanih proizvoda; N_N.U – broj neunifikovanih proizvoda.

4. ZAKLJUČAK

Poznavajući opšte uzroke nastanka otkaza na hidrauličkim i uljno – hidrauličkim elementima i sistemima, na osnovu kojih se efikasnije mogu sprovesti metode tehnologije održavanja, čime se postižu manji zastoji u radu tehničkog sistema, odnosno, dolazi se do povećanja produktivnosti sistema. Treba istaći, da za tehnologiju održavanja hidrauličkih sistema potrebna je značajna obučenost održavalaca, koja se pre svega ogleda u poznavanju uzroka nastanka otkaza, kao i u sprovođenju remontnih postupaka opravki na komponentama i sistemima hidraulike i uljne hidraulike na konkretnom tehničkom sistemu.

Hidraulične instalacije su sastavni delovi različitih mašina i tehnološke opreme koji se eksploatišu u skladu sa normativno-tehničkom dokumentacijom i usvojenim sistemom tehničkog održavanja i remonta. Da bi se tehničko održavanje obavljalo kvalitetno neophodno je poznavati uređaj i princip rada instalacije, umeti čitati hidraulične šeme, analizirati funkcionisanje instalacije i njenih elemenata i na osnovu analize utvrđivati i otklanjati različite poremećaje.

LITERATURA

1. Adamović, Ž., Osnovi hidraulike i održavanja uljno-hidrauličnih sistema, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd, 1990.
2. Adamović, Ž., Golubović, D., Totalno održavanje tehničkih sistema, Tehnički fakultet “M. Pupin”, Zrenjanin, 2000.
3. Adamović, Ž., Hidraulika i pneumatika – Izabrani primeri iz prakse, Tehnički fakultet “M. Pupin”, Zrenjanin, 1998.
4. Биргер, А., Техническаја диагностика, Машиностроение, Москва, 1976.
5. Комаров, А., Надежност гидровлических устроиств самолетов, Машиностроение, Москва, 1976.
6. Колгин, А., Датчики средств диагностированија машин, Машиностроение, Москва, 1984.
7. Кондаков, Л., А., Рабочие жидкости и уплотненија гидравлических систем, Машиностроение, Москва, 1982.
8. Проников, А., С., Надежност машин, Машиностроение, Москва, 1978.
9. Сирицин, Т., А., Надежност гидро- и пневмоприводов, Машиностроение, Москва, 1981.
10. Сирицин, Т., А., Статистически анализ систем управленија, Машиностроение, Изд-во МАДИ, 1985.